資料紹介

放射線の一つであるγ線について、既知の放射線源を用いて検出器のエネルギー較正を行い、未知のγ線のエネルギーを決定する実験。さらに、同じ放射線源を用いて検出器の検出効率を求めることもしている。

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【目的】
シンチレーションカウンターを用いてγ線を測定することで、シンチレーションカウンターの配線や使い方等を学び、同時に放射線についての理解を深める。
【原理】
１．γ線と物質の相互作用
光子が物質(今回の実験ではシンチレーター)を通過するとき、光の吸収・散乱が起こり、入射方向と同方向に進む光の強度は徐々に減少する。任意の振動数の光に対して、以下の3つの相互作用が起こる。
①光電効果
入射するγ線がエネルギーをすべて軌道電子（原子の周りを回っている電子）に与えて完全に消失する現象で、エネルギーを受け取った電子は光電子として放出される。放出される電子のエネルギーは、γ線のエネルギーから電子の結合エネルギーを引いたものである。このとき、エネルギーと運動量の保存は原子核も含めた系全体で成り立つことが必要なので、光電効果の確率は物質の原子番号(Z)に依存し、Z5に比例する。
②コンプトン効果
入射するγ線がエネルギーの一部を軌道電子に与えてこれをはじきとばし、自らはエネルギーを減少させて弾性散乱される現象である。
原子内の電子の結合エネルギーが無視できるほどγ線のエネルギーが高いときに起こり...

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